機械切割與切削工藝

匯報人:XX2024-01-09機械切割與切削工藝目錄CONTENCT機械切割概述切削工藝基礎(chǔ)金屬切削過程分析先進切削技術(shù)介紹數(shù)控技術(shù)在機械切割中應用機械切割與切削工藝發(fā)展趨勢01機械切割概述切割定義切割分類切割定義與分類切割是指利用機械力、熱力或化學等方法將物體分離成兩部分或更多部分的加工過程。根據(jù)切割原理和應用領(lǐng)域的不同，切割可分為機械切割、激光切割、水切割、超聲波切割等多種類型。機械切割原理及特點機械切割原理機械切割是利用切削刀具與工件之間的相對運動，通過刀具的鋒利刃口對工件進行切削分離的加工方法。機械切割特點機械切割具有加工效率高、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點，但同時也存在切削力大、刀具磨損快等缺點。01020304鋸切銑切車削磨削常見機械切割方法利用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行切削，實現(xiàn)工件的圓柱形或圓錐形表面的加工。車削主要用于軸類、盤類等零件的加工。利用銑刀對工件進行旋轉(zhuǎn)運動，同時工件作直線或曲線進給運動，實現(xiàn)工件的切削分離。銑切主要用于平面、溝槽等形狀的加工。利用鋸條或鋸片對工件進行往復直線運動，實現(xiàn)工件的分離。鋸切主要用于金屬、木材等材料的切割。利用砂輪對工件表面進行高速旋轉(zhuǎn)磨削，實現(xiàn)工件的精確尺寸和表面光潔度的加工。磨削主要用于高精度、高表面質(zhì)量的零件加工。02切削工藝基礎(chǔ)切削運動與切削要素切削運動是指刀具與工件之間相對運動，包括主運動、進給運動和合成切削運動。主運動是切除工件上多余材料起主要作用的基本運動，如車削時工件的旋轉(zhuǎn)運動；進給運動是使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，如車削時車刀的縱向或橫向移動；合成切削運動是主運動和進給運動的合成，決定了切削加工的表面形狀和質(zhì)量。切削運動切削要素是指切削速度、進給量和切削深度。切削速度是指切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度；進給量是指工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時，兩者沿進給運動方向的相對位移；切削深度是指垂直于進給運動方向測量的待加工表面與已加工表面之間的距離。切削要素常用的刀具材料包括高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。高速鋼具有較高的強度和韌性，適用于制造形狀復雜的刀具；硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性，適用于制造高速切削和重載切削的刀具；陶瓷刀具具有極高的硬度和耐磨性，適用于高速精加工和難加工材料的切削；立方氮化硼和金剛石刀具具有極高的硬度和導熱性，適用于超高速切削和難加工材料的切削。刀具材料根據(jù)刀具的結(jié)構(gòu)特點和使用范圍，可分為整體式、焊接式、機夾式和可轉(zhuǎn)位式等類型。整體式刀具的刀體和刀刃是一體的，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；焊接式刀具是將刀刃焊接在刀體上，適用于形狀較復雜的刀具；機夾式刀具是將刀刃夾持在刀體上，通過夾緊機構(gòu)固定，適用于需要快速更換刀刃的場合；可轉(zhuǎn)位式刀具的刀刃可以轉(zhuǎn)動和更換，適用于大批量生產(chǎn)和高效率加工。刀具結(jié)構(gòu)類型刀具材料及結(jié)構(gòu)類型切削液選用根據(jù)加工要求和工件材料的性質(zhì)，可選擇水基切削液、油基切削液或合成切削液。水基切削液具有良好的冷卻性能和清洗性能，適用于一般加工和粗加工；油基切削液具有良好的潤滑性能和防銹性能，適用于重載加工和難加工材料的切削；合成切削液結(jié)合了水基和油基切削液的優(yōu)點，具有全面的性能表現(xiàn)，適用于各種加工場合。要點一要點二切削液作用切削液在切削過程中主要起到冷卻、潤滑、清洗和防銹等作用。冷卻作用可以降低切削區(qū)域的溫度，減少刀具磨損和工件變形；潤滑作用可以減少切削過程中的摩擦和磨損，提高加工精度和表面質(zhì)量；清洗作用可以帶走切屑和磨粒等雜質(zhì)，保持加工表面的清潔度；防銹作用可以防止工件和機床的生銹和腐蝕。切削液選用與作用03金屬切削過程分析第一變形區(qū)第二變形區(qū)第三變形區(qū)發(fā)生在切削刃前方的區(qū)域，是主要的切削變形區(qū)，金屬在這里受到剪切作用，產(chǎn)生大量變形和熱量。位于切削刃前方與切削刃之間的區(qū)域，金屬在這里受到擠壓和摩擦作用，進一步產(chǎn)生變形和熱量。發(fā)生在切削刃后方的區(qū)域，金屬在這里受到刀具后刀面的摩擦和擠壓作用，產(chǎn)生一定的變形和熱量。金屬切削變形區(qū)劃分切削力切削熱刀具磨損切削力、切削熱及刀具磨損切削過程中產(chǎn)生的熱量，主要來源于金屬的塑性變形和刀具與工件、切屑之間的摩擦。切削熱對刀具磨損和工件加工精度有很大影響。切削過程中刀具的磨損現(xiàn)象，包括前刀面磨損、后刀面磨損和邊界磨損等。刀具磨損會降低切削效率和加工精度，甚至導致刀具失效。切削過程中刀具對工件的作用力，包括主切削力、進給力和背向力。切削力的大小直接影響切削效率和刀具磨損。選用高性能刀具材料優(yōu)化刀具幾何參數(shù)采用先進的切削技術(shù)加強冷卻潤滑提高金屬切削效率途徑采用硬度高、耐磨性好的刀具材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，可以提高刀具的耐用度和切削效率。根據(jù)工件材料和加工要求，合理選擇刀具的前角、后角、主偏角等幾何參數(shù)，可以降低切削力和切削熱，提高切削效率。如高速切削、超聲振動切削等，可以顯著提高切削效率和加工質(zhì)量。采用合適的冷卻潤滑方式，如冷卻液、油氣潤滑等，可以降低切削溫度和減少刀具磨損，從而提高切削效率。04先進切削技術(shù)介紹80%80%100%高速切削技術(shù)高速切削技術(shù)是一種采用高轉(zhuǎn)速、高進給速度、小切削深度和小切削寬度的切削加工方法。高速切削技術(shù)可以顯著提高加工效率，降低切削力，減小熱變形，提高加工精度和表面質(zhì)量。高速切削技術(shù)廣泛應用于航空航天、汽車、模具等制造領(lǐng)域，尤其適合于加工鋁合金、鈦合金等難加工材料。高速切削定義高速切削優(yōu)點高速切削應用超硬材料定義超硬材料是指硬度高于普通硬質(zhì)合金的材料，如金剛石、立方氮化硼等。超硬材料切削特點超硬材料切削技術(shù)具有極高的切削速度和極低的切削力，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的加工。超硬材料切削應用超硬材料切削技術(shù)適用于加工各種超硬材料，如陶瓷、玻璃、寶石等，廣泛應用于精密制造、光學儀器等領(lǐng)域。超硬材料切削技術(shù)難加工材料定義01難加工材料是指傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的材料，如高溫合金、鈦合金、復合材料等。難加工材料切削挑戰(zhàn)02難加工材料具有高硬度、高強度、高韌性等特點，對刀具磨損嚴重，加工效率低，成本高。難加工材料切削解決方案03針對難加工材料的切削，需要采用高性能刀具材料、優(yōu)化刀具幾何參數(shù)、采用先進的切削工藝等措施，以提高加工效率和降低成本。難加工材料切削技術(shù)05數(shù)控技術(shù)在機械切割中應用接收并處理零件加工程序，控制機床各運動部件按程序要求精確運動。數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)測量反饋系統(tǒng)將數(shù)控裝置輸出的控制信號轉(zhuǎn)換為機床移動部件的運動，實現(xiàn)精確位置控制。實時監(jiān)測機床移動部件的位置和速度，并將信息反饋給數(shù)控裝置，確保加工精度。030201數(shù)控系統(tǒng)組成與功能了解數(shù)控編程的基本規(guī)則、語法和常用指令，掌握編程的基本方法和技巧。編程基礎(chǔ)通過具體案例，學習如何根據(jù)零件圖紙和加工工藝要求編寫數(shù)控加工程序，包括選擇切削參數(shù)、確定加工路徑、設置刀具補償?shù)?。實例分析?shù)控編程基礎(chǔ)及實例分析激光切割機利用高功率激光束照射工件表面，使材料迅速熔化、汽化或達到點燃點，同時以高速氣流將熔化或燃燒的材料吹走，從而實現(xiàn)切割。具有精度高、速度快、切口光滑等優(yōu)點。水切割機利用超高壓水流或加砂水流對工件進行切割。具有無熱變形、無材料選擇性、環(huán)保等優(yōu)點。適用于金屬、非金屬等各種材料的切割。等離子切割機利用高溫高速的等離子弧對工件進行切割。具有切割范圍廣、效率高、切口質(zhì)量好等優(yōu)點。適用于金屬材料的切割，尤其是不銹鋼、鋁等材料的切割。數(shù)控設備在機械切割中應用案例06機械切割與切削工藝發(fā)展趨勢通過引入人工智能、機器學習等技術(shù)，實現(xiàn)切割與切削工藝的智能化，提高生產(chǎn)效率和加工精度。智能化技術(shù)采用先進的自動化設備和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機械切割與切削過程的自動化，減少人工干預，提高生產(chǎn)效率和安全性。自動化技術(shù)應用高精度傳感器和檢測技術(shù)，實時監(jiān)測切割與切削過程中的各項參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。傳感器技術(shù)智能化、自動化發(fā)展方向選用環(huán)保、可回收的材料，減少資源消耗和廢棄物產(chǎn)生，降低對環(huán)境的影響。綠色材料通過優(yōu)化工藝參數(shù)和設備結(jié)構(gòu)，降低能源消耗和排放物產(chǎn)生，提高能源利用效率和環(huán)保性能。節(jié)能減排對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進行妥善處理，實現(xiàn)資源的回收和再利用，減少對環(huán)境的污染。廢棄物處理綠色制造、環(huán)保理念融入跨領(lǐng)域融合創(chuàng)新趨